栈和队列（Stack和Queue）

目录

1. 栈(Stack)

1.1 概念

1.2 栈的使用  

 示例代码：

 1.3 栈的实现​编辑

2. 队列(Queue)

2.1 概念

2.2 队列的使用

2.3队列模拟实现

2.4 循环队列

3. 双端队列 (Deque)

1. 栈(Stack)

1.1 概念

        栈：一种特殊的线性表，其只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进行数据插入和删除操作的一端称为栈 顶，另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO（Last In First Out）的原则。

        压栈：栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈，入数据在栈顶。

        出栈：栈的删除操作叫做出栈。出数据在栈顶

                ​​​​​         ​​​​​        

                

1.2 栈的使用  

 示例代码：

public static void main(String[] args) {
    Stack s = new Stack();
    s.push(1);
    s.push(2);
    s.push(3);
    s.push(4);
    System.out.println(s.size()); // 获取栈中有效元素个数---> 4
    System.out.println(s.peek()); // 获取栈顶元素---> 4
    s.pop(); // 4出栈，栈中剩余1 2 3，栈顶元素为3
    System.out.println(s.pop()); // 3出栈，栈中剩余1 2 栈顶元素为3
    if(s.empty()){
        System.out.println("栈空");
    }else{
        System.out.println(s.size());
    }
}

                         

 1.3 栈的实现

        从上图中可以看到，Stack 继承了Vector，Vector和ArrayList类似，都是动态的顺序表，不同的是Vector是线程安 全的。

 

2. 队列(Queue)

2.1 概念

        队列：只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的特殊线性表，队列具有先进先出FIFO(First In First Out)。

        入队列：进行插入操作的一端称为队尾（Tail/Rear）。

        出队列：进行删除操作的一端称为队头 （Head/Front）。

 

2.2 队列的使用

在 Java 中， Queue 是个接口，底层是通过链表实现 的。

                                        

 注意：Queue是个接口，在实例化时必须实例化LinkedList的对象，因为LinkedList实现了Queue接口。

 示例代码：

public static void main(String[] args) {
Queue q = new LinkedList<>();
    q.offer(1);
    q.offer(2);
    q.offer(3);
    q.offer(4);
    q.offer(5); // 从队尾入队列
System.out.println(q.size());
System.out.println(q.peek()); // 获取队头元素
    q.poll();
System.out.println(q.poll()); // 从队头出队列，并将删除的元素返回
    if(q.isEmpty()){
        System.out.println("队列空");
    }else{
    System.out.println(q.size());
}
}

2.3队列模拟实现

          队列中既然可以存储元素，那底层肯定要有能够保存元素的空间，通过前面线性表的学习了解到常见的空间类型有 两种：顺序结构 和 链式结构。

        

2.4 循环队列

        实际中我们有时还会使用一种队列叫循环队列。如操作系统课程讲解生产者消费者模型时可以就会使用循环队列。

        环形队列通常使用数组实现。

                         

3. 双端队列 (Deque)

        双端队列（deque ）是指允许两端都可以进行入队和出队操作的队列， deque 是 “double ended queue” 的简称。 那就说明元素可以从队头出队和入队，也可以从队尾出队和入队。

         Deque是一个接口，使用时必须创建LinkedList的对象

 在实际工程中，使用Deque接口是比较多的，栈和队列均可以使用该接口。

Deque stack = new ArrayDeque<>();//双端队列的线性实现
Deque queue = new LinkedList<>();//双端队列的链式实现